麦芽生产中赤霉酸的应用探析

摘 要：本文结合工业生产实际，对于赤霉酸的概念进行了简要介绍，分析了赤霉酸在麦芽生产过程中的作用原理。通过试验比较了在浸麦和发芽阶段添加赤霉酸的不同效果，其中浸麦阶段由于利用率较低，因此不予提倡。系统的分析了不同麦种中赤霉酸添加量及赤霉酸残留量的影响，并对赤霉酸在麦芽生产过程中的新应用及展望，希望能够给麦芽生产中的行业从业人员提供帮助。

关键词：赤霉酸；麦芽生产；不同阶段添加；应用探析

中图分类号：TQ921 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161131017

1 前言

伴随着国家经济的不断发展，啤酒产业的不断升级和行业竞争的不断加剧，对啤酒大麦的品质要求也越来越高。啤酒以麦芽为主要原料，亦即啤酒是以麦芽为主要原料生产的。基于以麦芽为主要原料，则麦芽使用量基本上是高于50%的。至于使用什么样的麦芽，传统上乃至今天仍然沿用着大麦麦芽。

我国的啤酒产量已经稳居世界第一，但啤酒原料特别是啤酒大麦的生产发展严重滞后于啤酒工业的发展，致使我国啤酒大麦长期依赖进口，成为世界上最大的啤酒大麦进口国。从长远发展的角度看，“受制于人”的现状亟需得到改善，我国啤酒工业将被他国原料供应商“牵着鼻子走”。因此，改变这种现状，需要利用有限的资源大力量发展“精耕细作”，创新大麦麦芽的生产方式，沿着集约化生产的道路，开展麦芽生产中赤霉酸的科学应用。

2 赤霉酸概述及作用原理

2.1 赤霉酸概述

赤霉酸是于1935年被日本科学家薮田发现并从诱发恶苗病的赤霉菌中分离得到的。赤霉酸，是一种能促进生长的非结晶固体，具有赤霉烷的骨架（图1），可以在一定程度上促进细胞分裂和伸长。直至20世纪50年代初，英美2国科学家才实现了从真菌培养液中进行提纯，才得到赤霉酸的纯化学提纯产品，并且正式由英国科学家将其命名为赤霉酸。

由于赤霉酸具有促进细胞分裂的作用，所以它的最显著的生理效用就是促进植物的生长。赤霉酸在促进植物生长方面具有下列特点：通过赤霉酸处理，能够使植物的茎伸长生长，并且促进节间伸长的赤霉酸，仅仅作用于节间伸长，并不能促进节数增加；适合浓度的赤霉酸，能够诱导开花，对于雌雄异花同株的植物，可以在一定程度上增加雄花数量。在这一方面，赤霉酸的作用不同于生长素或是乙烯的作用，效应恰恰相反。

2.2 赤霉酸的作用原理

一般情况下，较低浓度或适宜浓度的生长素可以促进作用植株的生长，而当生长素浓度过高时，反而会抑制作用植株的生长。所以，赤霉酸作为一种广谱性的植物生长调节剂，当浓度合适时，可以结束种子或块茎的休眠，促进作用植株的生长发育，缩短成熟时间，改善产量和产品的品质。使用的过程中，由于赤霉酸具有较低的水溶性，所以应该先用少量白酒和酒精将其溶解，然后将其调制到适宜的浓度。实际上，大麦自身发芽过程中，自身可以产生一定的赤霉酸。发芽过程中通过赤霉酸在胚芽至糊粉层的转移来缩短发芽所需的时间。额外添加赤霉酸，多是由于大麦自身产生的赤霉酸量有限，额外添加可以进一步提高相关种类酶的活力。

采用赤霉酸来处理灭菌的去胚大麦种子时，试验数据显示：在促进其糊粉层中α-淀粉酶的新合成过程中具有赤霉酸显著作用，从而引起淀粉的水解。而大麦发芽过程中把胚去掉，淀粉就不水解，通过赤霉酸作用于大麦，就可以有效的改善这种现象。赤霉酸在作用时可以通过刺激糊粉层细胞合成蛋白酶，来促进核糖核素酶以及葡聚糖酶的分泌，从而促进大麦萌发。当大麦处于成熟期时，麦粒饱满，此时有利于蛋白酶的形成，外加适宜浓度的赤霉酸可以被发芽的胚芽较好吸收，在一定程度上促进酶的活力，使麦芽中α-淀粉酶的含量得以充分的活化和提高。

3 制麦过程中不同阶段添加赤霉酸的效果研究

制麦的过程中，大麦本身产生的赤霉酸浓度不足，因此在综合考量对库值、α-N、对色度、收得率等多方面的影响因素后，可以选择适宜的赤霉酸浓度对其进行添加。添加过程中，选择合适的时间，针对不同的阶段进行赤霉素添加，可以得到不同的效果来实现所需指标的平衡。

3.1 在浸麦阶段添加赤霉酸

在浸芽阶段添加赤霉酸，是通过在最后的一次浸麦水中，加入用酒精溶解后的赤霉酸，搅拌均匀后，将大麦置于通风处就可以促进多种蛋白酶的生成，从而刺激大麦发芽。根据试验数据显示，采用南澳麦，在添加赤霉酸与未添加赤霉酸时的库值、α-N、脆度值和叶芽长等有一定程度改善，但是由于时间和浓度等因素的影响，赤霉酸的利用率仅为20%～30%，因此并不提倡在浸芽阶段添加赤霉酸。

3.2 在发芽阶段添加赤霉酸

对于某些品种的大麦，吸水慢、溶解性差，如果不加赤霉酸难以达到预定指标要求。这时，一般在大麦发芽后的第1次翻麦时候添加，为了使添加效果更加均匀，生产实际中，通常采用的添加方式是采用定量泵用喷淋。喷淋时间选择大麦进入到发芽箱40h之内进行，这时麦芽已经长到了一定的长度，对于赤霉酸的吸收率可以到达最高。喷淋过程中，空气湿度保持在95%以上，需要严格控制喷淋量，因为喷淋量过大或过小都会影响喷淋时的雾化效果，影响大麦喷淋的均匀性。

4 不同麦种中赤霉酸添加量的分析及赤霉酸残留量的影响

由于不同的麦种拥有不同的特性，所以各麦种之间在添加赤霉酸时应该根据麦种特性，掌握不同的添加量。例如：Stirling大麦产于西澳，此麦种由于糖化力较高，麦皮较厚，在生产中表现出吸水慢及不均匀，对制麦有一定的困难；法麦Riv-iera品种虽然颗粒饱满，蛋白质偏低，粉质粒高，然而β-葡聚糖含量高，发芽不整齐导致溶解不一致，对过滤、浊度等指标造成严重影响。针对Riv-iera品种制成的麦芽粗细粉差低、α-氨基氮易偏低，β-葡聚糖降解慢的种种缺陷，增加赤霉酸的添加量、提高发芽的环境温度可以有效改善大麦发芽指标。于20世纪80年代末注册的Schooner，由于在不断地种植改进过程中，导致其部分性能退化，不但影响了大麦的浸出率，而且发芽周期也有所延长，需要添加的赤霉酸的量相应的较少。

对于赤霉酸本身，运用适当的方法、添加适宜的量对于生产出的麦芽质量会有极好的改善，品质远远优于传统方法制得的麦芽。由于赤霉酸具有轻微的毒性，对于人及牲畜都有低毒，所以对于赤霉酸的添加应该严格控制添加、使用量。

5 赤霉酸在麦芽生产过程中的新应用及展望

在我国，目前的赤霉酸已经作为一种有效植物生长激素调节制剂被广泛的使用，并且工业和农业生产中发挥着越来越重要的作用。通过这种途径，可以有效的降低大麦生出小根和发芽时的水和二氧化碳的损失。

现阶段的麦芽生产行业，已经完全有可能在缺失一个活胚的情况下，借助赤霉酸的作用制造出麦芽，实现麦芽的先进化生产。运用此种方法来，可以不产生麦芽活胚，这样可以充分的避免，大麦在发芽过程中呼吸作用所产生的呼吸消耗，同时对于过程中的微生物污染问题也可以很好的避免。在实际的工业生产中，这种无胚芽的生产方式，如果能够形成规模化的生产，则会由于过程中损耗相对较小，而成为一种更为经济的生产方式，在低投入的情况下，获得较高的产出。

6 结语

综上所述，在麦芽生产过程中，掌握合理的添加时间，采取适宜的添加浓度，科学合理的利用赤霉酸，可以有效的改善大麥在发芽生产中的利用率，有效缓解我国对于大麦资源的紧缺情况。但是对于赤霉酸在新的行业领域中的应用，还需要相关的专家学者和行业从业人员展开积极的研究，使赤霉酸在麦芽生产过程中的应用领域更加广泛，从经济科学合理的角度改善麦芽生产现状，维持麦芽生产行业的可持续发展。

参考文献

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作者简介：李锦仁（1983-），男，江西省萍乡人，本科，毕业于江西农业大学，中级工程师，研究方向：赤霉酸发酵、制剂、应用。